峪口大桥塔式起重机的施工与安全管理

张宏伟,申铁军

（1.山西路桥第三工程有限公司,山西 忻州 034000;2.山西路桥建设集团有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

山西省吕梁市国道209改线工程峪口大桥主桥组合跨径左幅为3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m；右幅为3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+3×40 m+2×40 m，共有空心墩32个，其中40 m以上25个，30～40 m共7个，空心墩规格为6.5 m×3.0 m的29个，共 计1 328.52 m，6.5 m×2.5 m的3个，共计93.72 m， 空心墩合计约1 422 m。该桥于2019年1月—2022年10月全部采用塔式起重机进行施工。

1 塔式起重机的选用

考虑施工期间所需垂直运输的模板、钢筋等物资的重量，选用9节起重臂架，总长度51.0 m[1-3]，小车可变幅范围2.5～50.0 m[4-5]。施工时小车变幅范围为5.0～38.0 m，当幅度为38.0 m时，起重量可达到2.175 t，而空心薄壁墩柱的单块模板的最大重量为1.30 t，所以满足力学要求[6-8]。塔吊稳定性验算见图1、图2。

图1 有荷载时塔式起重机稳定性的验算简图

图2 无荷载时塔式起重机稳定性的验算简图

2 峪口大桥空心墩塔式起重机施工

2.1 塔式起重机高度的设置与安装

考虑后续盖梁施工配置塔吊高度，空心薄壁墩最大高度为峪口大桥12#空心墩左右幅分别为51.64 m/53.50 m，该型号塔吊第一次附着后，塔吊的起吊高度可达62.4 m，满足需要，故该塔吊只需在30.0 m处设置一处附着装置[9-11]。塔式起重机的安装按产品说明书规定来施工，当施工现场地基承载的能力无法达到说明书中0.2 MPa要求时，由塔式起重机的厂家根据峪口大桥地基承载力的大小及实际地形的情况重新进行设计验算[12-13]，见图3。

图3 塔式起重机附着示意图

2.2 塔式起重机基础施工

依据峪口大桥岩土工程的地质勘察报告，桥梁位区地处山西黄土丘陵地区，区域构造较为稳定但地势起伏较大。塔吊基础持力层在粉质黏土层上，该塔吊基础对地基承载力要求为0.110 MPa，地基承载力特征值约0.160 MPa，故地基承载力满足要求。基础尺寸为7.0 m×7.0 m×1.35 m，内配钢筋，上下两层均为直径25.0 mm的钢筋布置、上下层钢筋网片中使用φ10.0的盘条进行拉结，塔吊基础混凝土强度等级为C35，标高位置附着墩柱承台顶标高的-2.0 m处[14]。基础施工的工艺流程：进行土方开挖→垫层的施工→量测与放样→钢筋的绑扎→地脚螺栓的预埋→模板的安装→隐蔽前先验收→浇筑捣固混凝土并养护→模板的拆除→进行土方回填。

2.3 塔式起重机安装与顶升作业

2.3.1 塔式起重机的安装与布设

施工时在主墩墩身处分别设置塔式起重机（主墩的高度30.07～53.50 m之间），施工时利用塔吊拆卸安装模板、运送钢筋。主线峪口大桥计划安装6台塔吊，在3#、6#、9#、12#、15#、17#墩处各安装一台。完成工作面施工后，塔吊及模板按小桩号到大桩号施工顺序转移至下一个工作面继续施工。塔式起重机的安装工艺流程：塔式起重机标准节段的吊装→塔式起重机爬升架的吊装→塔式起重机回转支承总成的安装→安装塔式起重机塔帽→安装塔式起重机司机室→塔式起重机起重臂的安装→平衡重的配装并穿绕塔式起重机的起升钢丝绳→电气安装→安装完毕后检测各机构运转情况。

2.3.2 塔式起重机顶升作业

塔式起重机的顶升作业流程：塔式起重机标准节段的吊装→塔式起重机爬升架的吊装→塔式起重机回转支承总成的安装→塔式起重机起重臂的安装→平衡重的配装并穿绕塔式起重机的起升钢丝绳→电气安装→安装完毕后检测各机构运转情况。

2.3.3 附着架的安装与使用

两个环梁、四根撑杆组成附着架，首先用螺栓紧固两个环梁成为附着框架；其次，四根撑杆铰接附着框架的四个角，为调节撑杆长度，四根撑杆都设有调节螺栓；最后，为保持四根撑杆在同一水平面，四根撑杆端部设有耳环与构造物进行附着铰接。见图4。

图4 塔式起重机附着架示意图

2.3.4 塔式起重机的拆除

施工完毕，拆前准备→拆卸起重机塔身→拆除起重机钢丝绳、配重→拆除起重机的起重臂→拆卸顶升机构、拉杆→拆卸起重机平衡臂的全臂→拆卸起重机驾驶室、塔头撑架、回转支撑→拆除基础。

3 塔式起重机的安全管理

3.1 采用TN-S接零保护系统

TN-S接零保护系统见图5。

图5中，L1、L2、L3——保护系统的相线；1——保护系统的工作接地；N——保护系统的工作零线；2——保护系统的PE线重复接地；PE——保护系统的保护零线；DK——保护系统的总电源隔离开关；3——保护系统的电气设备金属外壳；T——保护系统的变压器；RCD——保护系统的总漏电保护器。

图5 TN-S接零保护系统

3.2 施工期间安全管理

一是强化工作调度，坚决整改整治，确保各类风险隐患排查到位、整改到位。二是统一安全生产工作思想认识。抓好安全生产工作的极端重要性，严格落实国务院安委会的十五条硬措施，全面落实施工现场六十条禁令，逐条逐项抓好落实，坚决杜绝安全生产责任事故发生。充分认识到在抢抓项目建设机遇期的关键时刻，要把安全生产工作放在极端重要的位置上，紧紧围绕“防风险、保安全”这条主线，坚决果断地执行安委会的各项决策部署，不折不扣地抓好安全生产工作，克服侥幸心理和麻痹思想，以“时时放心不下”的责任感和“事事放心不下”的主动性，将“红线意识”和底线思维树得更加牢固。三是在抢抓生产经营任务的关键时期，在抢工期、赶进度、增效益过程中，因麻痹大意造成的疏忽漏洞也随之增加，把安全规定逐条逐项抓好落实[15]。若桥头引道阻水严重需考虑增设涵洞或延长桥孔。新建小桥涵洞应按施工图设计标准补充平纵面、地勘资料，提高承载能力的方案及数量等。部分拆除重建小桥，无相应图纸，清淤和洞口恢复的桥涵缺少病害缺损示意图和与之对应的处治方案的相应图纸。

3.3 汛期安全管理要点

在“七下八上”主汛期，大规模高温天气即将来袭，暴雨高温齐上阵，对安全生产管理工作带来严峻的考验并提出更高的要求。这就要求织密安全生产责任链条，狠抓担当作为，以如履薄冰、战战兢兢的谨慎态度将安全生产工作落实到位。把防汛度汛作为当前工作的重中之重，始终保持高度重视、高度清醒、高度警觉，落实落细各项防汛措施。要压实防汛责任，严格执行一线工作法，主动下沉一线，全面提升预警响应能力。紧盯重点部位，对路堑高边坡、隧道桥梁等灾害易发区加强全时段巡查检查，确保严看死守、防控到位，坚决防止次生灾害发生。要提升应急能力，强化24小时值班值守，全力做足防汛物资储备、重要设施安全防护、应急预案完善演练、抢险力量预置调配等应急准备，全面提升防汛应急能力和水平。

3.4 推进安全生产专项行动

始终把安全生产放在首位，以峪口大桥对建设极端负责的态度，完善应急防范措施、配备安全人员，努力提高应急处置能力，确保安全生产。要继续加大新《安全生产法》的宣传学习，建立健全安全生产监管机制，严格实行安全事故责任追究制度[16]。

4 结束语

通过以上分析，峪口大桥按照《国道209线起重机械的安全操作规程》进行塔式起重机的作业，平时强化日常监管，加大突击检查力度，严格安全监管。安全分管领导带好头、做表率，深入一线抓落实，亲自督促指导，亲自分析研判、协调解决问题，保证了桥梁工程质量及空心墩施工作业过程中的安全。